专利名称：公路限速标志牌的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种电子自动化控制的公路限速标志牌。
目前公路上的限速标志牌，都是固定限速值的，即是属于在正常状况下道路设计的最高限速，而当下雨或雾天时，道路上的能见度下降，该限速值便失去意义，无法合理的限制车速，确保行车安全。
本实用新型的目的便是设计这样一种公路限速标志牌，它能根据道路的能见度，自动调整限速值的设置，并在限速标志牌上显示。
本实用新型的目的是这样实现的该限速标志牌带有一个主要包括有能见度检测元件的能见度检测电路，能见度检测元件由光发射元件和光敏元件组成，两者相隔一段距离安装在公路路边的空中，能见度检测电路的输出端Vout1，连接到一个模/数变换电路的模拟量输入端Vin2，模/数变换电路的数值输出端Vout2，连接到译码电路的输入端Vin3，译码电路的译码输出端Vout3，连接到发光管显示组件中的数字显示的驱动输入端Vin4，发光管显示组件安装在限速标志牌的基板上。
本实用新型的实现，使公路限速标志牌能根据公路的能见度，自动调整限速值的设置，并在限速标志牌上显示，提醒驾驶员在该路段必须限速多少公里，合理的限制车速，减少“追尾”情况的发生，确保行车安全。
图1是本实用新型实施例的电路方框图。其中A1为能见度检测电路，其中LD为光发射元件，RD为光敏元件，A2为模/数变换电路，A3为译码电路，A4为发光管显示组件。
图2是实施例的能见度检测电路A1的电路原理图。
图3是实施例的能见度检测元件的安装示意图。
图4是实施例的模/数变换电路A2的电路原理图。
图5是实施例的译码电路A3的电路原理图。
下面参照附图，对本实用新型的实施例进行说明
本发明的设计方案是(参见图1的电路方框图)，它在路边设置有能见度检测元件，配合能见度检测电路A1检测路面上的空间能见度S并在输出端Vout1输出对应的电压值U，该电压值U送到模/数变换电路A2的模拟量输入端Vin2由A2转化为数值输出，A2输出端Vout2输出的数值送到译码电路A3的输入端Vin3由A3进行译码，A3输出端Vout3输出的译码信号送到安装在限速标志牌上的数码发光管显示组件的驱动输入端Vin4，由数码发光管显示出对应的限速值V。不同的能见度S与能见度电压值U、限速值V一一对应。
图2是实施例的能见度探测电路的电路原理图。光发射元件LD和光敏元件RD相配合组成能见度检测元件，二者被各自安装在一个隔光的圆筒T1和T2中，圆筒的一端筒口J1和J2装有透镜，另一端密封，起到防尘防湿、抗干扰和保护作用，两个圆筒镜面相向并相隔一定距离安装在公路路边，如图3，该距离可在几米到几十米之间。工作时，光发射元件LD在BG13、BG14的控制下发出一束亮度稳定的光，穿过空间射到光敏元件RD上，由光敏元件输出光电信号，显然空间能见度将直接影响光敏元件输出的光电信号，能见度高则光在空中被损耗的少，照到光敏元件的光强度高，输出的光电信号大；能见度低则光在空中被损耗的多，照到光敏元件的光强度低，输出光电信号小，光敏元件输出的光电信号由运放电路IC1放大和隔离，作为能见度电压值U由能见度检测电路的输出端Vout1输出，送到模/数转换电路的模拟量输入端Vin2。
模/数转换电路是电子技术的基本电路，广泛应用于音响、通信、检测等各个领域，并有各种专用功能的集成电路供灵活选用，为了叙述方便，本实施例采用基本元件来组成，如图4，它主要由一组电压比较器构成。因为检测到的能见度与合理的限速值并不是呈线性关系，所以我们让每个能见度参数值独立对应于一个合理的限速值，本实施例设计的限速值从时速10公里至120公里，并以10公里为1档共分为12档，所以需要12个电压比较器来完成对能见度输出电压U变化程度的读取和输出变换，运放电路IC2-1至IC2-12等构成这12个电压比较器，所有电压比较器的“+”输入端连在一起成为模/数变换电路的模拟量输入端Vin2，而其“-”端的比较基准电压U1-U12则单独由各自的分压电阻分压得到(本实施例使用可变电阻W1-W12独立调节来得到)，且有U1＜U2＜……＜U12的关系，由于三极管BG1-BG11的开关作用，其输出端D1-D12只能有一路输出高电平，而且具有高位优先权。D1-D12的输出构成模/数转换电路的数值输出端Vout2，并将与后面显示的限速值一一对应，即D1对应于限速每小时10公里，D2对应于限速每小时20公里，依次类推。同样，通过调节W1-W12，也使D1-D12的输出要与12个不同的能见度值一一对应，比如能见度是S1，这时合理的限速值应该是V1(即限速每小时10公里)，能见度值S1经能见度检测电路检测变换后输出的能见度对应电压U＝U1，调整W1，使第1个电压比较器输出高电平，即第D1路有输出，经后面的译码与显示电路，便能显示出限速值为V1公里即限速每小时10公里，其它也依次类推。
译码电路的功能是把模/数转换电路输出的数值进行译码，输出数字显示需要的7段字段信号，这种电路是数字电路的基本电路，这里不作工作原理分析，图5是其电路图(含数字显示部分的电路原理图)，主要由1.5位译码电路IC3(CH208)等组成。本实施例设计的限速值从时速10公里至120公里，并以10公里为1单位共分为12档，限速值的个位固定显示为“0”，限速值的十位和百位需要显示的数值“1”-“12”由IC3译码输出控制，IC3的数值控制脚1-12构成译码电路的输入端Vin3，分别与模/数转换电路输出端的D1-D12相连接并受其控制，对应于限速设置每小时10公里到每小时120公里，当某一路有输出时，比如当U＝U6时，则D6输出高电平，经IC3译码后输出数字“6”的字段驱动信号，送到数码管上显示出“6”，连同个位固定的“0”则成为“60”，即限速值为每小时60公里。
IC3的译码输出端Vout3连接至发光管显示组件的数字显示的驱动输入端Vin4，该发光管显示组件由大型的高亮度LED发光管和相配合的驱动电路组成，安装在限速标志牌的基板上，作出“限速××公里”的显示，其中的文字“限速”、“公里”与限速值中个位数字的“0”都是设置为固定显示的，只有限速值中的十位与百位数字是需要控制的，这些十位与百位数字的发光管的驱动输入端Vin4与IC3的译码输出端Vout3相连接，由IC3的译码输出控制，对应于能见度检测电路的输出电压也即对应于公路的不同能见度。这种大型的发光管显示屏已在社会广泛应用，如广告屏、路牌、红绿灯路口的倒计时显示屏等，其显示、驱动与安装等技术都属于公开的成熟技术，也可以购买到现成的成品，对其原理这里就不作叙述。
这样，当公路的能见度发生变化时，能见度检测电路将检测出这些变化并输出对应的电压变化，经过模/数变换和译码，最终在限速标志牌上显示出对应的限速值，达到自动调整限速值的目的。
需要说明的是，为了便于叙述其原理，本实施例的电路采用基本的单元电路来构成，实际使用时，可以根据其功能，把其中的一个或几个电路集合起来，采用专用的集成电路、电路模块或采用单片机来实现，这些虽然形式不同，但其原理和功能结构是一样的。
权利要求一种公路限速标志牌，其特征在于该公路限速标志牌带有一个主要包括有能见度检测元件的能见度检测电路，能见度检测元件由光发射元件和光敏元件组成，两者相隔一段距离安装在公路路边的空中，能见度检测电路的输出端，连接到一个模/数变换电路的模拟量输入端，模/数变换电路的数值输出端，连接到译码电路的输入端，译码电路的译码输出端，连接到发光管显示组件中的数字显示的驱动输入端，发光管显示组件安装在限速标志牌的基板上。
专利摘要一种公路限速标志牌,带有一个能见度检测电路,其输出端连接到模/数变换电路输入端,模/数变换电路的数值输出端,通过译码电路连接到安装在限速标志牌的基板上的发光数码管显示组件。本实用新型的实现,使公路限速标志牌能根据公路上的能见度,自动调整限速值的设置,并在限速标志牌上显示,提醒驾驶员在该路段必须限速多少公里,合理的限制车速,确保行车安全。
文档编号G08G1/0962GK2510945SQ0126369
公开日2002年9月11日 申请日期2001年11月4日 优先权日2001年11月4日
发明者徐志强 申请人:徐志强